Термостат системи охолодження двигуна

Призначення та особливості конструкції термостатів

Термостат автоматично підтримує необхідну температуру рідини в системі охолодження і дозволяє швидко прогріти холодний двигун після запуску.

За конструкцією термостати бувають рідинні (сильфонні) і з твердим наповнювачем, а також одноклапанние, двохклапанний і двоступеневі.
Крім того, термостати бувають з електронним управлінням за допомогою стежить термодатчика і бортового комп'ютера, при цьому конструктивне виконання механічної частини таких термостатів може бути різною.

Найчастіше термостат встановлюється на шляху руху охолоджуючої рідини - або перед верхнім патрубком сорочки охолодження двигуна, або перед рідинним насосом (помпою).

Одноклапанние термостати повністю обмежують потік рідини, а двохклапанний можуть розподіляти потік рідини між великим колом (циркуляція через радіатор) і малим колом (циркуляція тільки всередині сорочки охолодження).

Пристрій і робота сильфонного термостата

Рідинний (сільфонний) термостат (рис. 1, а) складається з корпусу 7 з вікнами, гофрованого балона 2. заповненого легкоиспаряющихся рідиною, в якості якої зазвичай використовується суміш 2/3 дистильованої води і 1/3 етилового спирту, а також клапана 5.
До верхньої частини балона припаяний шток 3 з клапаном, нижня частина балона жорстко з'єднана з кронштейном 8 корпусу термостата. Шток може переміщатися в направляючої корпусу, відкриваючи й закриваючи при цьому клапан.

Якщо рідина в сильфоні холодна, випаровування етилового спирту не відбувається, і надлишковий тиск в балоні відсутній. Клапан, що пропускає рідину, що охолоджує до радіатора при цьому закритий.
У міру прогріву охолоджуючої рідини нагрівається і балон з сумішшю води і спирту, при цьому спирт починає інтенсивно випаровуватися, піднімаючи тиск в балоні. Сильфон починає розширюватися в довжину, впливає на шток і відкриває клапан, після чого рідина починає циркулювати по великому колу через радіатор.
Клапан починає відкриватися при температурі охолоджуючої рідини 70 ... 80 ˚С. і повністю відкривається при температурі 85 ... 95 ˚С.

Пристрій і робота термостата з твердим наповнювачем

Сильфон (балон) рідинного термостата є його слабким елементом - на тонкій гофрованої оболонці часто виникають мікротріщини, що призводять до його розгерметизації і відмови. З цієї причини на сучасних автомобілях частіше застосовуються твердотільні термостати, основним робочим елементом яких є циліндричні капсули, заповнені твердим наповнювачем, в якості якого зазвичай використовується кристалічний (гранульований) нафтової віск (віск) в суміші з мідними, графітовими, алюмінієвими тирсою або пудрою. Ця речовина здатна значно розширюватися при нагріванні, коли переходить з твердого стану в рідке. Капсула з термочутливим речовиною закрита гумовою мембраною-буфером, з'єднаної зі штоком, керуючим клапаном термостата.

Коли віск плавиться або подібне Термочутливість речовина починає плавитися, з капсули видавлюється шток, відкриваючи клапан термостата, і пропускаючи охолоджуючу рідину до радіатора. При охолодженні двигуна, наприклад, після його зупинки, віск повертається в твердий агрегатний стан, зменшуючись в об'ємі. При цьому шток, керуючий клапаном термостата, повертається у вихідне положення, перекриваючи велике коло системи охолодження.

Робота термостата з твердим наповнювачем представлена ​​на рис. 1, б. До корпусу 7 термостата пружиною 13 постійно притискається клапан 5. шарнірно з'єднаний зі штоком 3. Шток спирається на гумову мембрану 11. яка затиснута балоном 9 і спрямовуючої втулкою. Поки двигун не прогрітий, наповнювач (церезин) знаходиться в твердому стані і клапан термостата закритий. При досягненні температури охолоджуючої рідини 70 ˚ С церезин плавиться і обсяг його збільшується. При цьому він натискає на мембрану, вона прогинається вгору і тисне на буфер 13 на шток, який повертає клапан 5. внаслідок чого охолоджуюча рідина надходить в радіатор.

При зниженні температури охолоджуючої рідини обсяг церезина зменшується і клапан термостата під дією поворотної пружини закривається.

Загальним недоліком термостатів з термочутливими наповнювачами є переривання циркуляції рідини через радіатор при низькій температурі навколишнього середовища (наприклад, взимку), коли двигун ще не прогрітий.
У разі заповнення системи охолодження водою це може привести до її замерзання в нижньому бачку або трубках серцевини радіатора. і вивести його з ладу. Замерзання води може статися і в нижньому гумовому патрубку - він стає твердим на дотик. Двигун при цьому може швидко перегрітися, оскільки циркуляція води по малому колу не забезпечує належне охолодження деталей.
Тому в системах охолодження двигунів з термостатами в зимову пору року бажано використовувати низкозамерзающие рідини або утеплювати радіатор. Якщо ж вода, все-таки, замерзла в системі, автомобіль необхідно терміново помістити в теплий гараж або проливати замерзлі ділянки системи охолодження окропом.

Електронний термостат

Найбільш сучасним видом цього пристрою, є термостат з електронним управлінням. За допомогою електронної системи управління забезпечується найбільш оптимальний процес охолодження двигуна, при цьому конструкція може працювати як в автоматичному, так і в ручному режимі.
Термостати з електронним управлінням встановлюються на сучасних легкових автомобілях обладнаних бортовим комп'ютером, що працює під управлінням програми, яка стежить, в тому числі, і за термостатом.

На деяких двигунах, можуть встановлюватися два термостата. Така конструкція часто застосовується в двигунах, оснащених подвійною системою охолодження, при цьому один з термостатів стежить за підігрівом термочутливого елемента, інший здійснює стеження за температурою охолоджувальної рідини.

Термостат - дуже важлива деталь системи охолодження, і його несправність може привести до відмови двигуна через перегрів. У разі якщо термостат з яких-небудь причин вийшов з ладу при закритому положенні клапана, що охолоджує рідина не потрапляє в радіатор і циркулює по малому колу, нагріваючись все сильніше.
Поломка термостата при відкритому положенні клапана менш небезпечна - вона може привести лише до недостатнього прогріву двигуна під час роботи.
Найбільш частою причиною відмови термостата є корозія його деталей, що призводить до їх заклинювання.
Електронний термостат найчастіше ламається через неправильну роботу двигуна і при занадто частих запусках і зупинках.